Устройство регистрации формы периодических коротких сигналов

(22) Заявлено 04,05.77(21) 2483655/18-21 с присоединением заявки Нов 0 01 В 19/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 621.З 17, ,791(088,8) Дата опубликования описания 0812.79(54) УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ ФОРМЫ ПЕРИОДИЧЕСКИХКОРОТКИХ СИГНАЛОВ Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано при анализе формы периодических коротких сигна 5 лов.Известно устройство регистрации однократных и редко повторяющихся сигналов наносекундной длительнос ти (111 ООднако это устройство обладает малой точностью регистрации, которая определяется числом параллельных ка" налов преобразования временных интервалов. При попытке увеличения точности недопустимо возрастает объем оборудования.Наиболее близКим по технической сущности к предлагаемому является устройство для регистрации Формы по вторяющихся сигналов наносекундной длительности, содержащее блок синхронизации, линию задержки, блок управления, запоминающее устройствд, блок вывода результатов измерения, порого вый элемент, счетчик тактов, цифроаналоговый преобразователь, причем вход линии задержки и блока синхронизации соединен с входом устройства, выход блока синхронизапин подключен к входу блока управления, выходы блока управления соединены с управляющими входами блока синхронизации, запоминающего устройства и блока выводарезультатов измерений, вход которогоподключен к выходу запоминающего уст"ройства, выход блока синхронизацииподключен к входу счетчика тактов,выход линии задержки подключен к входу порогового элемента, выход счетчика тактов через цифроаналоговый пре-образователь подключен к входу порогового элемента (21.Недостатком этогоустройства является большое время регистрации импульсов, ввиду того, что регистрацияимпульса сложной формы проходит в несколько циклов, причем каждый циклсостоит из нескольких тактов. Наличиенескольких цикловобусловлейо:тем,что преобразователь временного интер"вала в цифровой код в каждом тактеможет измерять только один временнойинтервал.Целью предполагаемого изобретенияявляется сокращение времени регистрации импульсов,Поставленная цель достигается тем,что в устройство регистрации формыпериодических коротких сигналов, содержащее блок синхронизации, линиюзадержки, блок управления, запоминающее устройство,: блок вывода результатов измерения, пороговый элемент,счетчик тактов, ттйфроатталоговттй преобразователь, причем вход линии задержки и блока синхронизапии соединенс входом устройства, выход блока синхронизации подключен к входу блока управлениявыходы блока управления соединены с управляющими входами блокасинхронизации, запоминающего устройства и блока вывода результатов измерений, вход последнего подключен квыходу запоминающего устройства, выход блока синхронизаттии подключен квходу счетчика тактов, выход линиизадержки. подключен к входу,порогового элемента, выход счетчика тактовчерез цифроаналоговый преобразова..тель подключен к входу пороговогоэлемента, введены элемент И-НЕ на двавхода, два преобразователя длительности в число импульсов, каждый изкоторых позволяет преобразовать вчисло импульсов длительность каждо го из импульсов в пачке; поступаютцейна его вход, два коммутатора на и выходов и две группы счетчиков по исчетчиков в каждой, причем, выход порогового элемента соединен с входомпервого преобразователя длительностив число импульсов и со входом элемента И-НЕ, второй вход которого подклю-чен к выходу блока синхронизации, выход элемента И-НЕ подключен к входувторого преобразователя длительностив число импульсов, выход которого цподключен к входу второго коммутатора,выход первого преобразователя длительности в число импульсов подключен квходу первого коммутатора, и выходовпервого коммутатора подключены к входам первой группы и счетчиков, и выходов второго коммутатора подключенык входам второй группы и счетчиков,выходы обеих групп, счетчиков подключены к входу запоминаютегоустройства. На Фиг. 1 представлена блок-схема .Устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие его работу.Устройство содержит: блок 1 син хронизации, линию 2 задержки, пороговый элемент 3, счетчик 4 тактов, цифроаналоговыйт преобразователь 5, пре- образователь .б длительности в числоимпульсов, включающий в себя элемент 55 ИЛИ 7, линию задержки 8, линию 9 задержки, элемент И 10, элемент И-НЕ 11, коммутатор 12, группу из и счетчиков 13-1, 13-2,13-и, преобразователь 14 длительности в число импульсов, коммутатор 15, группу из и счетчиков 16-1, 1 б,16-и, блок 17 управления, запоминающее устройство 18 и устройство вывода результатов измерения 19. Исследуемый повторяющийся сигналпоступает одновременно на блок 1синхронизации и через линию 2 задержки - на сигнальный вход порогового элемента 3, Блок 1 синхронизации вырабатывает синхроимпульс.(фиг. 2,6),начало которого определяется переднимФронтом исследуемого сигнала, а длительность синхроимпульса больше максимальной длительности исследуемогосигнала. Синхроимпульс (Фиг. 2,6) поступает на вход счетчика,4 тактов, выходной код которого цифроаналоговым преобразователем 5 преобразуется в соответствующее номеру такта опорное напряжение, которое поступает на опорный вход порогового элемента 3, где сравнивается с исследуемьтм сигналом, поступающим с линии"2 задержки (фиг. 2,а) изменение кода в счетчике 4 тактов происходит по заднему Фронту синхроимпульса, На выходе порогового элемента 3 об" разуется последовательность. импульсов нормированной амплитуды, число и расположение которых определяетсяформой исследуемого сигнала (фиг.2,в), С выхода порогового элемента 3 сиг" нал поступает на вход первого преобразователя б длительности в и число импульсов, Преобразуемый. сигнал по" ступает на элемент ИЛИ 7, а с нее - на входы двух линий задержки 8 и 9. Величина задержки линии 8 задержки 13 больше длительности синхроимпульса с выхода блока 1 синхронизации, Величина задержки линии 9 задержки больше величины задержки линии 8 задержки на величину ь 1, где д 1 - ве" личйна кванта преобразования временных интервалов, определяемая требуемой точностью регистрациц исследуемого сигнала, Сигнал с выходов ли" ний 8 и 9 задержки подаются на входыэлемента И 10, а с выхода элемента И 10 через элемент ИЛИ 7 - снова на входы линий 8 и" 9 задержки. Очевидно, что при подаче одного положительного импульса на вход элемента ИЛИ 7 (при условии, что его длительность не превышает величины 19) в замкнутом контуре, состоящем из элементов 7, 8, 9, 10 начинает. циркулировать положительный импульс, длительность которого с каждым циклом циркуляции уменьшается на величину Ь 1. Циркуляция продолжается до тех пор, пока длительность импульса не станет менЬ- шей или равной величине ьС, При этом на выходе элемента ИЛИ 7 образуется последовательность уменьшающихся по длительности импульсов, число котортх И равнов - -- удСгде 1 т, - длительность импульса, по"ступающего на вход элемента ИЛЙ 7.702307 Формула изобретения Устройство регистрации Формы периодических коротких сигналов, содержащее блок синхронизации, линию задержки, блок управления, запоминающее устройство,блок вывода результатов измерения, пороговый элемент, счетчик тактов, цифроаналого- вый преобразователь, причем вход линии задержки.,и блока синхронизации соединен с входом устройства, выход блока синхронизации подключен к входу блока управления, выходы блока управления соединены с управляющими входами блока синхронизации, запоминающего устройства и блока вывода результатов измерений, вход последнего подключен к выходу запоминающего устройства, выход блока синхронизации подключен к входу счетчика тактов, выход линии задержки.подключен к входу;,дорогового элемента, вы" ход счетчика тактов через цифроаналоговый преобразователь подключен к входу порогового элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени регистрации, в него введены элемент И-НЕ на два входа, два преобразователя длительности в число импульсов, два коммутатора на п выходов и две группы счетчиков по и счетчиковв каждой, причем, выход порогового элемента соединен с входом первого преобразо- вателя длительности в число импульсов и с входом элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу блока синхронизации, выход элемента И-НЕ подключен к входу второТаким образом, число импульсов Ипропорционально длительности преобразуемого импульса, В данном устройстве на вход преобразователя 6 дли"тельности в число импульсов поступаетнесколько положительных импульсов 5(фиг. 2,в). С выхода преобразователя6 длительности в число импульсов приэтом снимаются несколько последовательностей импульсов, следующих спериодом 19 и сдвинутые друг относи" 10тельно друга по времени (Фиг, 2,г),С помощью коммутатора 12 эти после-довательности разделяются по разнымканалам и поступают: первая последовательность (фиг, 2,д) в .на счетчик 13-1, вторая последовательность(фиг. 2,е) - на счетчик 13-2 и такдалее, Таким образом, в счетчике.13"1 окажется записанным код, пропорциональный длительности первого нмпульса, поступившего на вход преобразователя 6 длительности в число импульсов, в счетчике 13-2 - код, соответствующий длительности второгоимпульса, в счетчике 13-и - код, соответствующий длительности и-го импульса, Необходимое число счетчикови определяется, исходя из степенисложности исследуемых сигйалов.С помощью элемента И-НЕ 11 происходит подача сигнала с выхода порогового элемента 3 и его инвертирование, в результате чего формируетсяимпульсный сигнал (фиг, 2,ж), гдедлительность положительных импульсовопределяет длительность пауз сигнала, (Фиг, 2,в). Сигнал с выхода элементаИ-НЕ 11 подается на вход преобразователя 14 длительности в число импульсов, устройство которого аналогично преобразователю 6, С выходапреобразЬвателя длительности в числоимпульсов 14 сигнал (фиг. 2,э) подается на коммутатор 15, С выходакоммутатора первая импульсная последовательность (Фиг, 2,и) заполняетсчетчик 16-1, вторая последовательность (фиг, 2,к) - счетчик 16-2,третья последовательность (Фиг, 2,л)счетчик 16-3 и так далее, Таким об"разом, после окончания такта преобра=. 50зованйя в двух группах счетчиков окажутся записанными коды, определяющиевременное положение сигнала на уровне, определяемом опорным напряжением,подаваемым с цифроаналогового преоб(- 55разователя, После окончания такта.преобразования сигналами с блока 17управления коды счетчиков 13-1,13-2,.13-п, 16-1, 16-2.., 16"ипереносятся в запоминающее устройст 6во 18, обе группы счетчиков устанавливаются в исходное состояние, напреобразователи 6 и 14 длительностив число импульсов подаются с блока17 управления отрицательные импульсы, 65 устанавливающие их в исходное состояние, Поскольку отрицательным Фронтомсинхроимпульса код в счетчике 4 тактов увеличен на единицу, на опорномвходе порогового элемента 3 уже присутствует опорное напряжение, соответствующее следующему такту, т.е.схема готова к следующему такту, Поокончании регистрации импульса сигналом с блока 17 управления коды иэзапоминающего устройства 18 выводятся через устройство 19 вывода результатов измерения в приемлемой для анализа форме. По команде Пуск, поступающей на блок 17 управления, происходит общая начальная установка,всех устройств и начинается новыйцикл преобразования.Таким образом, весь процесс преобразования одного сигнала происходитза один цикл,. Длительность цикла определяется необходимым числом уровней квантования по амплитуде и периодом повторения исследуемого сигнала,ИИПИ Заказ 7581/42 Гираж 1073 Подписно филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектна го преобразователя длительности вчисло импульсов, выход которого подключен к входу второго коммутатора,Выход первого преобразователя длительности в число импульсов подключен к входу первого коммутатора, ивыходов первого коммутатора подкюпочены к входам первой группы п счетчиков, и выхоцоввторого коммутатораподключены к входам второй группы и счетчиков, выходы, обеих групп счет"чиков подключены к входу запоминаюЩего устройства. Источники информацин,5 принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 501363., кл. 6 01 В 19/04, 30.01.76. 2. Авторское свидетельство СССР У 501362, кл. О 01 И 19/04, 30,01.76.